iluminacion de interiores
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ILUMINACION DE
INTERIORES
Ing. Jorge Gutiérrez Tejerina
LUMINARIAS• Las luminarias son recintos donde se aloja o instalan las lámparas emisoras
de luz artificial.
• También protegen a las lámparas de los agentes externos incluido la
protección contra daños mecánicos.
• En su interior dependiendo del tipo de lámpara se instalan los accesorios
que utiliza la lámpara para funcionar.
CONTROL DE LUZ
• El flujo luminoso que emite una fuente de luz no abandona la luminaria en
la misma cantidad que entra en ella. Esta merma se debe a una cantidad de
factores como son la absorción y reflección de las superficies reflectoras,
los difusores, las lentes y todos aquellos elementos destinados a controlar la
luz que sale de la luminaria.
En el diseño de las luminarias, el concepto de "Control de la Luz" involucra
dos técnicas que en la mayoría de los casos están relacionadas entre si y
que son: el control de la emisión luminosa propiamente dicha y el control
del deslumbramiento.
CURVA FOTOMETRICA• La Curva de distribución luminosa (CDL)
A los efectos de poder evaluar las diversas características de una luminaria,
es necesario contar con la correspondiente “información fotométrica” de
dicha luminaria. Cada luminaria tiene su forma particular de distribuir la
luz en el espacio. Esta distribución se puede leer claramente en su “Curva
de Distribución Luminosa”.
• El Diagrama de Iluminancias, información simple de leer y permite tener
una rápida idea de los niveles que pueden lograrse con dicha luminaria a
diversas alturas.
CONTROL DE LA EMISION LUMINOSA
• Como control de la emisión luminosa se está considerando la forma en que
la luminaria distribuye la luz en el espacio. Así por ejemplo se dice que un
artefacto tiene un haz concentrado, o ancho, o asimétrico. Este control se
realiza mediante las ópticas, las que comprenden espejos, pantallas
reflectoras, lentes y también louvers, aunque estos últimos están más
vinculados al control del deslumbramiento
Los reflectores son habitualmente los encargados de controlar la dirección
del haz de luz; en realidad es la forma del reflector la que determina las
características del haz.
F
Parabólico
Circular
Asimétrioco
OPTICA - LUMINARIAS• PROPIEDADES OPTICAS DE LA MATERIA.
• Fenómenos físicos involucrados en el control óptico de la radiación
luminosa.
• REFLEXION ESPECULAR.
• Se produce cuando la superficie reflectora es lisa. Dicha reflexión obedece
a dos leyes fundamentales:
• 1. El rayo incidente, el rayo reflejado y el normal a la superficie en un
• punto de incidencia se trazan en un mismo plano.
• 2. El ángulo de incidencia (i) es igual al ángulo de reflexión (r).
• REFLEXION COMPUESTA.
• A diferencia de lo que ocurre en la reflexión especular, no hay imagen de espejo de la fuente de luz, pero el ángulo de intensidad máxima reflejada es igual al ángulo de incidencia. Esta reflexión ocurre cuando la superficie es irregular o rugosa.
• REFLEXION DIFUSA.
• Se produce cuando la luz que incide sobre una superficie es reflejada en todas las direcciones, siendo el rayo normal a la superficie el de mayor intensidad.
• Este tipo de reflexión se produce en superficies como el papel blanco mate, las paredes y cielos rasos de yeso, la nieve, etc.
• Es una reflexión intermedia entre la especular y la difusa, en la que parte del haz incidente se refleja y parte se difunde. Este tipo de reflexión la presentan los metales no pulidos, el papel brillante y las superficies barnizadas.
• TRANSMITANCIA.-
• Se denomina transmisión al paso de los rayos de luz sin que cambie la
frecuencia de los componentes monocromáticos que la integran, sin
embargo al paso de la luz se pierde una pequeña posición por absorción. La
relación entre flujo transmitido y el incidente se llama TRANSMITANCIA
o FACTOR DE TRANSMITANCIA DEL MATERIAL.
• REFRACCIÓN.
• Este fenómeno está asociado a la transmisión, de acuerdo a las leyes de
Snell, la luz que pasa tiene una desviación o ángulo del rayo refractado
(%) de luz Transmitida
(Transmitancia)
Transparente 97 - 98
Con dibujo transparente o nervado 80 - 90
Esmerilado 60 - 70
De baja densidad difusora 60 - 65
De gran densidad difusora 75 - 90
MATERIAL
Indice de refracción
relativo
Diamante 2.41
Plexiglás 1.49
Vidrio Crown 1.516
Vidrio Flint 1.617
Vidrio pesado 1.696
Vidrio liviano 1.92
Agua 1.333
Hidrógeno 1.000271
Polietileno 1.5195
MATERIAL
LAS LUMINARIAS – ESPEJOS, TIPOS Y
CARACTERTICAS PRINCIPALES• Las ópticas tienen un componente básico que es el
espejo o reflector. Este sera el encargado de “modelar” la distribución luminosa de cada luminaria.
• El material por excelencia para la construcción de los espejos es el aluminio en sus versiones básicas de brillante ó semi-mate. El aluminio brillantepulido a espejo, liso y anodizado, es el material indicado para todas aquellas ópticas en las que la precisión en el direccionamiento de los haces de luz sea fundamental.
• Cuando lo que se busca es que la luminaria tenga una emisión de luz del tipo dispersora, el espejo que se utiliza generalmente es del mismo material pero “gofrado” (efecto de martillado del aluminio)
REFLECTOR• Reflector especular.
• Su superficie lisa y de alto poder reflectante permite
una gran precisión en el direccionamiento de los
haces pudiéndose lograr así luminarias de muy alto
rendimiento.
• Reflector dispersor.
• Con aluminio de superficie “gofrada” y de alto
poder reflectante se pueden lograr excelentes
espejos destinados a distribuciones de luz más
abiertas.
• La forma en que la luminaria distribuya la luz
depende casi exclusivamente de la conformación del
espejo o reflector (a menos que exista algún otro
elemento complementario como por ejemplo vidrios
tipo “fresnel”, espejos adicionales, etc.)
FORMAS DE LOS REFLECTORES• La construcción de los reflectores, adoptan las formas,
circulares, parabólicas y elípticas, o la combinación de algunas de ellas.
• Circulares.- Una fuente puntual situada en el foco de un reflector especular esférico orientará sus rayos reflejados de manera que solamente los rayos cercanos al eje, los rayos paraxiales, se reflejan casi paralelamente al mismo.
• Cuando la fuente puntual se ubica en el centro de curvatura los rayos incidentes sobre el reflector se reflejarán a través de la propia fuente en todas direcciones. Si no hubiese pérdidas, la intensidad de la fuente en todas las direcciones sería el doble y se obtendría una ganancia igual a 2.
• Es típico de las luminarias destinadas a iluminar los puestos de trabajo con pantallas de video. El estudio desarrollo de este reflector evita que las altas intensidades se extiendan por encima de un determinado ángulo (generalmente 65° ) reflejándose en los monitores.
• Parabólicos.- Los reflectores parabólicos son los más utilizados, ofrecen la posibilidad de dirigir la luz de un modo más variado, obteniéndose radiación concentrada, paralela, abierta o asimétrica. Se emplean mucho en la iluminación de interiores.
• Cuando una fuente puntual se encuentra en el centro del foco, la parábola da lugar a un haz de rayos reflejados paralelo al eje, mientras que si la fuente se desplaza hacia atrás o hacia delante de dicho foco, el haz converge o diverge respectivamente.
• Los ángulos de emisión y de apantallamiento se pueden escoger libremente de modo que se pueden proyectar luminarias con diferentes exigencias tanto para la distribución de luz como para la limitación de deslumbramiento.
• De acuerdo al diseño de este tipo de reflectores, parte de la luz directa, procedente de la propia fuente, puede causar deslumbramiento. Una solución interesante consiste en utilizar un reflector en la misma lámpara, de manera que la luz directa se refleje hacia el artefacto.
SISTEMA OPTICO UTILIZADO EN
LUMINARIAS
• Los materiales sintéticos utilizados para los reflectores son mas conómicos
pero tiene limitación en la carga térmica. En anodizado soporta elevadas
temperaturas.
• a.- Mate.
• b.- Martillado
• c.- Facetado.
• d.- Especular
• Reflector asimétrico IP-65 en aluminio anodizado martillado, con óptica
mate, vidrio templado con empaquetadura de goma, cuerpo en aluminio
inyectado. Soporte en forma de “U” para direccionar en muros, arquesinas.
Por su óptica abierta se utiliza en grandes áreas.
• Diseño, vidrio liso y carcaza totalmente metálica (cinc de fundición), color
negro mate.
GRAFICOS Y DIAGRAMAS• Los gráficos más utilizados son los siguientes:
• Diagrama polar o curvas de distribución luminosa.
• Diagramas isocandelas.
• Curvas isolux.
• DIAGRAMA POLAR O CURVA DE DISTRIBUCIÓN LUMINOSA
• Para evitar tener que hacer un gráfico para cada lámpara cuando solo varía
la potencia de esta, los gráficos se normalizan para una lámpara de
referencia de 1000 lm. Para conocer los valores reales de las intensidades
bastará con multiplicar el flujo luminoso real de la lámpara por la lectura en
el gráfico y dividirlo por 1000 lm.
1000
II Grafico
LamparaalRe
• PARA ALUMBRADO PUBLICO.
• Este sistema utiliza tres coordenadas (I, C, γ), la, primera letra representa el
valor de la intensidad luminosa en candelas, la segunda letra C que solo se
utiliza en alumbrado público, son planos verticales y perpendiculares a la
zona iluminada, “γ” la inclinación respecto al eje vertical de la luminaria.
DIAGRAMAS ISOCANDELAS
• Consiste en imaginar el punto de iluminación al centro de una esfera, de
esta manera podemos determinar los niveles de igual intensidad de
iluminación para diferente ángulos, horizontal como vertical.
• Las curvas representan las curvas de nivel, o sea de igual intensidad
luminosa denominadas como curvas isocandelas.
CURVAS ISOLUX• Este sistema de representación utiliza la información de curvas de igual
nivel de iluminación (E) o curvas isolux sobre un mismo plano, dato que se
obtiene de forma práctica a partir de la matriz intensidad o mediante la
siguiente fórmula derivada de la ley de los cosenos.
• Para lograr conocer los valores reales, utilizamos la siguiente ecuación.
3
2H CosH
IE
2
2
alReCurvaalRe
H
1
1000EE
EJEMPLOS DE APLICACIÓN• Una superficie está iluminada por una fuente de luz puntual de 80
(cd) de intensidad, constante en todas las direcciones situada a una
altura de 2.5 (m) de altura. Calcular la iluminancia horizontal como
vertical, para los ángulos, 0º, 10º, 30º, 50º, 70º y 90º.
• Solución.
• Para calcular la iluminancia para cada ángulo propuesto, debemos
recurrir a las ecuaciones derivadas de la ley de los cosenos.
• Para 0º, tenemos que:
• Para 10º.
)lux(8.12)º0(Cos5.2
80Cos
H
IE 3
2
3
2H
0)º0(Sen)º0(Cos5.2
80SenCos
H
IE 2
2
2
2V
)lux(8.12EEE 2
V
2
H
0tgHR
)lux(2.12)º10(Cos5.2
80E 3
2H
)lux(16.2)º10(Sen)º10(Cos5.2
80E 2
2V
)lux(39.1216.22.12EEE 222
V
2
H
• Para los otros ángulos podemos representar en el siguiente cuadro.
)m(44.0º10tg5.2tgHR1
• Determinar la iluminancia en los puntos señalados en el gráfico producido
por una lámpara fluorescente compacta de 18 (W), 900 (lm) que ilumina
una habitación de 4 x 3.5 (m2), altura de la lámpara de 2.5 (m).
• Solución.
• Primero determinemos las ecuaciones básicas para calcular los ángulos de
las diferentes posiciones de los puntos iluminados que deseamos conocer.
• Para los ángulos.
4(m)
3.5(m)
x
x
x x
x
x
x x
i
ab cde
f
g
h
H
d)(tg i
1000
II Grafico
LamparaalRe
3
2H CosH
IE
I
α
H
d
• De la curva para 0º la intensidad luminosa es 350 (cd).
• La intensidad luminosa real es:
• Punto “b”.
)cd(3151000
350900I alRe
)lux(4.50)º0(Cos5.2
315E 3
2H
º8.21)8.0(Actg4.05.2
1)(tg
)cd(2881000
320900I alRe
)lux(9.36)º8.21(Cos5.2
288E 3
2H
• Punto “c”
• Para este ángulo la intensidad luminosa es 260 (cd).
• Punto “g”.
6.38)8.0(Actg8.05.2
2)(tg
)cd(2341000
260900I alRe
)lux(9.17)º6.38(Cos5.2
234E 3
2H
º2.19)35.0(Actg35.05.2
875.0)(tg
)cd(5.2921000
325900I alRe
)lux(4.33)º2.19(Cos5.2
5.292E 3
2H
• Punto “f”.
º35)7.0(Actg7.05.2
75.1)(tg
)cd(5.2471000
275900I alRe
)lux(8.21)º35(Cos5.2
5.247E 3
2H
• Determinar el nivel de iluminación la iluminancia utilizando la siguientes
curvas isolux. Flujo luminoso de 15000 (lm) y altura de montaje de 9 (m).
• Los puntos donde se desea determinar el nivel de iluminación son;
X(m) 0 9 22.5 0 9
Y(m) 4.5 0 0 9 13.5
• Solución.
• Como el diagrama isolux está en función de la altura de montaje, entonces
para determinar el nivel de iluminación, utilizaremos los puntos del gráfico
tomando en cuenta la relación del punto y al altura de montaje.
)lm(8.159
1
1000
1500080
H
1
1000EE
22
alReCurva
X
X
X X
X
H = 9 (m)
Φ=15000 (lm)
X(m) Y(m) X/H Y/H Lux/1000 E(lux)
0 4.5 0 0.5 80 14.8
9 0 1 0/9 60 11.1
22.5 9 2.5 1 10 1.9
0 9 0 1 50 9.3
9 13.5 1 1.5 10 1.9
SISTEMAS DE ILUMINACION
• La cantidad de luz que llega a las superficies que deseamos iluminar, llegará en forma directa como indirecta del reflejo de las pareces, techo.
• Iluminación directa.
• Entre el 90% al 100% de la luz se dirige al plano que deseamos iluminar, sin embargo produce sombras oscuras que pueden causar molestias a menos que las luminarias se encuentren muy próximas, se pueden presentar deslumbramiento directo o reflejado.
• Un techo iluminado de pared a pared caracteriza este tipo de iluminación directa.
ILUMINACIÓN DIRECTA• Entre el 90% al 100% de la luz se dirige al plano que deseamos iluminar,
sin embargo produce sombras oscuras que pueden causar molestias a
menos que las luminarias se encuentren muy próximas, se pueden presentar
deslumbramiento directo o reflejado.
• Un techo iluminado de pared a pared caracteriza este tipo de iluminación
directa.
•
ILUMINACIÓN SEMI - DIRECTA.
• Entre el 60% al 90% del flujo luminoso proviene de la fuente de luz, el
restante 10% al 40% proviene de la reflexión de las paredes y techo del
ambiente iluminado.
• A diferencia del sistema anterior las sombras pueden ser menos molestosas,
reducir los problemas de deslumbramiento. Si en el sistema directo
utilizamos algún tipo de difusor se obtiene iluminación indirecta.
ILUMINACIÓN GENERAL DIFUSA• Entre el 40% al 60% se logra iluminar en forma directa como indirecta, es
una combinación de los sistemas directo y semi-directo, es de baja
eficiencia energética, produce buena relación de claridad, reduce las
sombras.
• ILUMINACIÓN DIRECTA-INDIRECTA.
• Es un caso similar a la iluminación general difusa. Estas luminarias emiten
poco flujo luminoso en ángulos próximos a la horizontal lo que reduce la
luminancia en zonas de deslumbramiento directo.
ILUMINACIÓN SEMI-INDIRECTA• Entre el 60% al 90% se logra iluminar en forma indirecta, similar al tipo
semi-directa. Las superficies deben tener una alta reflectancia, la
componente directa reduce las luminiscencias deslumbrantes y el contraste
de claridad con el cieloraso.
ILUMINACIÓN INDIRECTA• Entre el 90% al 100%Este sistema depende totalmente de la alta
reflectancia del techo y paredes, es de baja eficiencia energética y necesita
de un adecuado programa de mantenimiento de la luminaria y las
superficies, elimina virtualmente las sombras y deslumbramiento.
METODOS DE ALUMBRADO• Alumbrado General.
• Con esta denominación nos referimos a una distribución de luminarias que
proporcionan una razonable iluminación uniforme. La distribución
uniforma se logra con la colocación simétrica de las luminarias.
• Alumbrado localizado.
• Esta forma de alumbrado está determinada por el uso de fuente de luz en
áreas determinadas, zonas de trabajo donde se necesitan altas intensidades
de luz.
• Alumbrado suplementario.
• Esta modalidad permite obtener en los puntos seleccionados altos valores
de intensidad, luz de calidad direccional para algunas actividades, se logra
con iluminación general y localizada.
METODOS DE CÁLCULO
• Son tres los métodos que se utilizan para determinar la cantidad de
luminarias que se necesitan para iluminar un ambiente de acuerdo a un
nivel medio de iluminación.
• Método punto por punto.
• Método de la IES (Iluminating Engineering Sociaty).
• Método de la IEC (Commission Internationale de L´Eclairage).
• El método punto por punto, utiliza las curvas fotométricas de las
luminarias, la relación matemática de las ley de los Cosenos para conocer
el nivel de iluminación en un punto determinado del nivel de trabajo que
deseamos iluminar.
• Dependiendo de la cantidad de puntos que seleccionamos para conocer el
nivel de iluminación, es método se utiliza preferentemente usando
programas computacionales de cálculo.
• Los métodos de la IES (Norteamericano) y la IEC (Europeo) son los más
utilizados y su base de cálculo es a partir del concepto de ILUMINANCIA.
• Sin embargo para utilizar la ecuación (1) el proceso es inverso, partimos de
conocer los niveles mínimos (iluminancia) recomendados por la normas
cuyos niveles dependen del tipo de ambiente que se desea iluminar.
• Esta ecuación de adecua de la siguiente manera.
)Lux()m(S
)lumen(
trabajodeplanodelÁrea
trabajodeplanoelentotalFlujoE
2
LuxA
E
Vivienda
Baño:
Iluminación general 25
Iluminación localizada 100 (+)
Dormitorio:
Iluminación general 50
Iluminación localizada: Cama,
espejo100
Cocina:Iluminación sobre la zona de
trabajo, cocina, pileta, mesón 100
Estar:
Iluminación general 50
Iluminación localizada 100Lectura intermitente, escritura,
costura 150
Sala de espectáculos
Hall 100
Circulaciones 150
Sala de teatro, concierto, etc.:
a) Durante el entreacto 50
b) Antes y después de la función 150
c) Durante la función Iluminación especial
Boletería 150
Sala de fiestas
General 150
Eventos especiales 300
Centros comerciales importantes
Iluminación general 1 000 (++)
Deposito de mercaderías 20 - 80
Vidrieras:
Sobre la calle comercial 2 000
Sobre la calle secundaria 1 500
Centros comerciales de mediana
Iluminación general 500
Vidrieras 1 000
Flujo Luminoso Útil, Flujo
Luminoso en el Plano de Trabajo• Para determinar el nivel de iluminación y flujo luminoso que llega al plano
de trabajo, se deben tomar en cuenta los siguientes factores.
- Pérdida de flujo luminoso de las lámparas
- Pérdida de reflexión del reflector, por transmisión, por suciedad en el refractor o difusor.
- Eficacia de la luminaria
- Reflexión de las paredes
- Las dimensiones del local
Coeficientede Utilización" Cu "
Factor deMantenimiento“ fm ”
Lámpara
Útil
Φ = Φ f Cutil Lámpara m U
ΦPlano de trabajo
f Cm U
Φ = Lámpara
Plano de trabajo
METODO IES• Conocido por el método de las Cavidades Zonales.
• Divide el espacio a iluminar en tres cavidades horizontales.
1) Cavidad del Techo.
2) Cavidad del Recinto.
3) Cavidad del piso.
Cavidad del Techo "CT"
Cavidad del Recinto “CR”
Cavidad del Piso “CP”
Plano de Trabajo
Plano de las luminarias
COEFICIENE DE UTILIZACIÓN• Es el término que define el comportamiento que tendría una luminaría en
un local determinado y su valor esta relacionado con el índice del local.
• También depende del color y contextura de las paredes sobre todo en
locales pequeños.
• Las tablas de coeficiente de utilización están construidas a partir de la
Curva de Distribución Luminosa y por consiguiente del Rendimiento de la
Luminaría.
• En locales grandes hay poca absorción de las paredes por lo tanto el
coeficiente de utilización es elevado.
• En locales pequeños eiste mucha absorción en las paredes, el rendimiento
de la luminaría es menor y el coeficiente de utilización bajo,
TABLA DEL COEFICIENETE DE
UTILIZACIÓN
• A partir del coeficiente de la cavidad y considerando el poder de reflexión
de las paredes, techo y piso se determinar el coeficiente de utilización.
• Para los pisos se asume el coeficiente de reflexión del 20 (%).
Coeficiente de Utilzación
20%
80% 70% 50%
50% 30% 10% 50% 30% 10% 50% 30% 10%
0 0.99 0.99 0.99 0.92 0.92 0.92 0.79 0.79 0.79
1 0.85 0.8 0.77 0.78 0.75 0.72 0.67 0.64 0.62
2 0.73 0.67 0.61 0.68 0.62 0.57 0.58 0.54 0.5
3 0.63 0.56 0.5 0.59 0.52 0.47 0.5 0.45 0.41
4 0.56 0.48 0.42 0.52 0.45 0.39 0.44 0.39 0.34
5 0.49 0.41 0.35 0.46 0.38 0.33 0.39 0.33 0.29
6 0.44 0.36 0.3 0.41 0.33 0.28 0.35 0.29 0.25
7 0.39 0.31 0.26 0.36 0.29 0.24 0.31 0.26 0.22
8 0.35 0.28 0.23 0.33 0.26 0.21 0.28 0.23 0.19
9 0.32 0.25 0.2 0.3 0.23 0.19 0.26 0.2 0.17
10 0.29 0.22 0.18 0.27 0.21 0.17 0.24 0.18 0.15
CR
ρpiso
ρtecho
ρpared
COEFICIENTES DE LA CAVIDAD• Coeficiente de la Cavidad del
Techo.
• Coeficiente de la Cavidad del
Recinto.
•
• Coeficiente de la Cavidad del
Piso
Cavidad del Techo "CT"
Cavidad del Recinto “CR”
Cavidad del Piso “CP”
Plano de Trabajo
Plano de las luminarias
H CT
H CR
H CP
WL
)WL(H5CT CT
WL
)WL(H5CR CR
WL
)WL(H5CP CP
FACTOR DE PÉRDIDA DE LUZ• Depreciación del flujo luminoso de la lámpara (Lamp Lumen
Depreciation – LLD).
• Este factor compensa la pérdida del flujo luminoso de las lámparas durante su vida de vida, los valores de obtiene de tablas presentada por los fabricantes o valores genéricos de depreciación por tipo de lámpara.
• Depreciación por polvo en las luminarias (Luminaire Dirt Depreciation– LDD).
• Este factor compensa las pérdidas de flujo luminoso por causa de polvo depositado en la lámpara o luminaria. El valor del factor depende del tipo de atmósfera, será diferente en una oficina, taller con concentración de polvo, sus valores se encuentran tabulados o mediante curvas.
• Depreciación por polvo en las superficies del ambiente (Room SurfaceDirt Depreciation - RSDD).
• El factor compensa las pérdidas que se presentan por la acumulación de polvo en las superficies reflejantes como techo, paredes y piso. Esta información también se encuentra en tablas.
• Factor de pérdida de Luz (Light Loss Factor – LLF).
• Considerando los tres factores anteriores, se los puede agrupar
multiplicando sus valores y obtener el factor final de depreciación
denominado como factor de pérdida de luz, en base a esta correcciones, el
flujo luminoso se disminuido de acuerdo a la siguiente relación.
• Flujo y cantidad de luminarias.
•
A
LLFCUE
LLFCU
AET
ariaminLu
TariasminLuN
ariaminLu
ariasminLuLLFCU
AEN
A
LLFCUNE ariaminLuariasminLu
Etapas para el cálculo del alumbrado de interior por
el método de las cavidades
• Dimensiones del local: altura, ancho, largo
• Nivel de iluminación E (lux) de acuerdo al uso
• Elección del tipo de lámpara
• Elección del tipo de luminaria
• Determinar los coeficientes de la Cavidad, CT, CR y CP.
• Determinación del coeficiente de reflexión de las cavidades ρTecho y ρPared
• Determinar el coeficiente de utilización CU y corregirlo si ρPiso<>20%.
• Determinar el factor de pérdida de luz, LLF.
• Calcular el flujo total.
• Calcular el número de luminarias.
• Determinar la distancia máxima de separación.
• Distribución de las luminarias con sus lámparas correspondientes.
• Determinar la potencia eléctrica de la luminaria.
•
METODO DE LA CIE
• También denominado como Método de los Lúmenes.
• El método sigue la misma lógica que la metodología de la IES, es decir se
debe compensar el flujo luminoso perdido y tiene su propio desarrolla para
determinar el coeficiente de utilización y en vez de calcular el factor de
pérdida de luz por la luminaria se utiliza el factor de mantenimiento.
• ΦT; flujo luminoso total necesario (Lumen)
• E; nivel de iluminación (Lux).
• A, área iluminada (m2).
• CU: Coeficiente de utilización.
• fm, factor de mantenimiento.
•
• ΦLuminaria.; flujo luminoso de la lámpara (Lumen)
fmCU
AET
ariaminLu
TariasminLuN
• La cantidad de luminarias.
• Para verificar el nivel final de iluminación.
ariaminLu
ariasminLufmCU
AEN
A
fmCUNE ariaminLuariasminLu
ÍNDICE DE LOCAL o DE CUARTO (K)
• Este factor que depende del tipo de luminaria y las dimensiones de los
ambientes iluminados, permite determinar el Coeficiente de Utilización. Su
valor además resume las propiedades de reflexión del techo, paredes y el
piso respectivo.
• Para los sistemas de iluminación directa, semidirecta, directa indirecta y
general difusa, el índice del local se calcula de la siguiente forma.
Plano de Trabajo
Plano de las luminarias
H LT
H LPT
H PT
H TPT
H TP
)WL(H
WLK
LPT
• Para los sistemas de iluminación indirecta y semi indirecta.
• Para determinar el coeficiente de utilización se combina el valor obtenido
del índice del local y los coeficientes de reflexión.
• Los valores de reflexión del techo, paredes y piso que usualmente se
utilizan están tabulados.
)WL(H2
WL3K
TPT
Relexion de ColorFactor de
reflexión (ρ)
Blanco o
muy claro0.7
Claro 0.5
Medio 0.3
Claro 0.5
Medio 0.3
Oscuro 0.1
Claro 0.3
Oscuro 0.1
Paredes
Suelo
Techo
TABLA DE COEFICIENTE DE
UTILIZACION• Para determinar el coeficiente de utilización, combinamos el índice del
local y los coeficientes de reflexión de acuerdo a los datos de la tabla.
• El valor de coeficiente de utilización se determina de tablas suministradas
por los fabricantes para cada tipo de luminaria.
FACTOR DE MANTENIMIENTO
• El factor de mantenimiento está relacionado con el grado de suciedad del
ambiente y la frecuencia de limpieza.
Ambiente Factor de
mantenimiento (fm)
Limpio 0.8
Sucio 0.6
EMPLAZAMIENTO DE LUMINARIAS
• El factor de mantenimiento está relacionado con el grado de suciedad del
ambiente y la frecuencia de limpieza.
AnchooargL
NN Total
ancho
Ancho
oargLNN AnchooargL
d/2 d
D
D/2
EJEMPLO
• Determinar la cantidad de luminarias que se necesitan para iluminar un
ambiente de un centro de enseñanza, aula cuyas dimensiones son, largo 10
(m), profundidad o ancho 7 (m) y altura del techo 2.5 (m). Asumir que las
luminarias están adosadas al techo y el plano de trabajo se encuentra a 0.8
(m) de altura del piso. El calor de las paredes y techo es claro.
• Utilizar con lámpara fluorescentes 2x40 (W), iluminación directa.
• Método CIE.
• Según la NB 777, para aulas nivel de iluminación de 400 (lux)
• Lámpara fluorescente; 2850 (lm).
• El área del ambiente.
• Determinación del índice del local (K).
)m(70710WLA 2
42.2)710()8.05.2(
710
)WL(H
WLK
LPT
• Para utilizar los datos del cuadro, definiremos factor del techo 0.8, paredes
0.5 y factor de mantenimiento de acuerdo al tipo de luminarias el factor de
mantenimiento del 75 (%).
• Como el índice del local no coincide exactamente con los datos de la tabla,
se debe extrapolar entre los valores del índice del local K1=2.0 y
coeficiente de utilización CU1=0.45, e índice K2=2.5 con factor de
utilización CU2=0.47.
CU=η
• Para extrapolar suponemos que existe una relación lineal entre los datos
anteriores, vale decir;
• Igualando ecuaciones.
• El flujo luminoso por luminaria.
2.0 2.5
0.45
0.47
K
CU
K=2.42
CU
CU
04.05.0
02.0
0.25.2
45.047.0
KK
CUCUm
12
12
42.0
45.0CU
0.242.2
45.0CU
KK
CUCUm
1
1
42.004.045.0CU
4668.045.00168.045.042.004.0CU
)lm(977.7915,977.7975.04668.0
70400
fmCU
AET
)lm(5700285022 LamparLum
• La cantidad de luminarias será;
• Este es un típico caso, en el que no se puede distribuir las 14 luminarias en
forma uniforme, debemos reducir a 12 y reducimos el nivel de iluminación,
o incrementar a 15 para ordenar, ancho 3 filas de 5 en el largo del ambiente,
total 15 luminarias.
• Verificaremos el nivel de iluminación con esta cantidad real de luminarias.
)ariasminLu(0.14700.5
977.79N
Lum
TariasminLu
)ariasminlu(1.3710
14Ancho
oargL
NN Total
ancho
4.47
101.3
Ancho
oargLNN AnchooargL
)lux(42870
75.04668.0570015
A
fmCUE T
• EJEMPLO.-
• Determinar la cantidad de luminarias que se deben instalar para iluminar un
galpón industrial utilizando lámpara vapor de mercurio 400 (W) de 50.000
(lm).
• El ambiente tiene las dimensiones de largo 60 (m), ancho 25 (m) y altura de
5 (m). Las luminarias se instalan colgadas a 0.5 (m) del techo, el nivel de
iluminación a nivel del piso recomendado para este ambiente es de 700
(lux).
• Considerar para la pared factor de reflexión medio, techo muy claro y suelo
oscuro y máximo factor de mantenimiento. El cuadro adjunto es para piso
oscuro.
• SOLUCION.
• Largo = 60 (m).
• Ancho = 25 (m).
• Altura = 5 (m).
• Colgado = 0.5 (m).
• Nivel de iluminación = 700 (lux).
• Flujo luminoso lámpara = 50.000 (lm).
• Altura luminaria – piso = 5 - 0.5 = 4.5 (m).
• Índice del local.
•
•
• Para la reflexión de las paredes escogemos:
• Factor de reflexión del techo: 0.8
• Factor de reflexión de la pared: 0.5
• Factor de mantenimiento máximo: 0.65
92.3)2560(5.4
2560
)WL(H
WLK.).........1(
• Para determinar el coeficiente de utilización para el valor de 3.92,
extrapolamos entre los valores del índice del local 3 y 4.
818.0)79.082.0(34
392.379.0)CUCU(
KK
KKCUCU..).........2( 12
12
11
)ariasminlu(4049.3965.0818.0000.50
2560700
fmCU
AEN.....).........3(
minLuminLu
T
• Una habitación de 4 (m) de largo y ancho y altura 2.5 (m) se ilumina con
lámpara incandescente de 100 (W) y flujo luminoso de 1360 (lm),
determinar el nivel de iluminación debajo de la lámpara y en una de las
paredes de la habitación ambos al nivel del piso.
x
4 (m)
4 (m)
• SOLUCION.
• El ángulo debajo de la lámpara es cero y la intensidad luminosa es 105 (cd)
• El nivel de iluminación es:
• Para el ángulo de altura de lámpara 2.5 (m) y base 2 (m), el arco tangente
es:
• Intensidad de iluminación más próxima es de 125 (cd).
)cd(8.1421000
1051360
1000
II..).........1( Grafico
LamparaalRe
)lux(85.225.2
8.142
H
IE...).........2(
22H
º7.385.2
2tanArc..).........3(
)cd(1701000
1251360
1000
II..).........1( Grafico
LamparaalRe
)lux(93.12)7.38(Cos5.2
170Cos
H
IE...).........3( 3
2
3
2H